DE4327197C2 - Vorrichtung zum Schneiden von Folien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Folien, insbesondere zum Abtrennen von Verpackungen aus Kunststoffolien, die bandartig zusammenhängend eine mehrreihig arbeitende Verpackungsmaschine verlassen, mit einem Schneidmesser und einem eine Schneidkante aufweisenden Gegenmesser, das als Widerlager für die Folien dient.

In der DE 33 17 777 C1 wird ein Bandstahlstanzwerkzeug für den Kartonzuschnitt beschrieben, bei dem die Rückseite der Bandstahlstanzmesser einer weicheren Zwischenplatte zugekehrt ist, die wiederum an eine gehärtete Druckplatte anschließt. Die Rückseite der Bandstahlstanzmesser ist als keilförmige gehärtete Schneide oder als Hohlschliffnute ausgeführt, die zum Zweck des Höhenausgleichs der Messer in die weichere Zwischenplatte eindringen kann.

In der DE-OS 35 26 087 ist eine Schneidvorrichtung für Verpackungen aus Folien beschrieben, die in einer Verpackungsmaschine gefüllt werden und die die Verpackungsmaschine bandartig verlassen. Derartige Verpackungen bestehen im wesentlichen aus einer Unterfolie, in die Vertiefungen eingeformt sind. Dabei wird insbesondere mehrreihig gearbeitet, d. h. es befinden sich jeweils mehrere Vertiefungen nebeneinander. Nach dem Befüllen der Vertiefungen wird über die Unterfolie eine Oberfolie geführt, und die Folien werden am Rande der Vertie­ fungen und zwischen den Vertiefungen miteinander verschweißt oder versiegelt.

Anschließend sind in dem Folienband mit den Vertiefungen Schnitte anzubringen, die das Band quer durchschneiden. Schließlich werden durch weitere Schnitte die einzelnen Reihen bzw. die nebeneinander angeordneten Verpackungen unterteilt. Für die Schneidmesser, die das Band quer durchteilen, sind geradlinige Teile vorgesehen und außerdem Messerteile, die viertelkreisförmig zugeschliffen sind. Diese vierteilkreis­ förmigen Messerteile sollen die Ecken der Verpackungen abrunden um auszuschließen, daß diese Ecken die Folien anderer Ver­ packungen beschädigen.

Im allgemeinen wird die Schneidvorrichtung derart angewandt, daß das Schneidmesser sich von unten nach oben bewegt, während ein Widerlager oberhalb der oberen Folie mit dem Schneidmesser zusammenwirkt und das Gegenmesser bildet. Die Schneidmesser können bezüglich der Vorschubbewegung einen spitzen Winkel einschließen, so daß ein scherenartiger Schnitt entsteht.

Der Abstand der einzelnen Vertiefungen soll möglichst gering sein, um Verpackungsmaterial einzusparen und auch um eine auf­ wendige Verlängerung der Verpackungsmaschine zu vermeiden. Dies bedeutet, daß es sich empfiehlt, in den begrenzten Raum zwischen zwei Vertiefungen das Messer von unten nach oben zu bewegen, während das mehr Raum beanspruchende Widerlager ober­ halb der oberen Folie der Verpackungen angeordnet wird.

Bei Verpackungen der beschriebenen Art ergibt sich nun, daß die Unterfolie, in die die Vertiefungen eingeformt werden, aus ver­ hältnismäßig steifem und auch sprödem Material besteht. Die Unterfolie kann beispielsweise aus PVC bestehen mit einer Folienstärke von 0,2 bis 0,6 Millimeter.

Die Oberfolie, die die Verpackungen verschließt, ist demgegen­ über vergleichsweise dünner und muß nur eine Dicke von etwa 0,04 bis 0,1 Millimeter aufweisen. Die Oberfolie kann dabei beispielsweise aus Polypropylen bestehen, das gereckt worden ist oder auch aus Polyester. Die Oberfolie kann dabei insbe­ sondere auch aus mehreren Schichten zusammengesetzt sein, beispielsweise aus der Folie selbst, einer Kaschierung und auch aus einer siegelfähigen Schicht aus Polyäthylen.

Durch die Notwendigkeit, das Widerlager oberhalb der Folie anzuordnen, während das Messer von unten arbeitet, ergibt sich, daß das Messer zuerst die relativ gut zerschneidbare, weil standfeste Unterfolie bearbeitet und erst anschließend auf die dünne, schlecht schneidfähige Oberfolie einwirkt. Dadurch entsteht das Problem, daß kein sauberer Schnitt erhalten wird. Die Oberfolie wird in den Schneidspalt zwischen dem Messer und dem Widerlager hineingezogen. Dieser Schneidspalt wird zwar sehr gering gehalten und beträgt insgesamt beispielsweise nur 3 µm. Dennoch ergibt sich häufig, daß Fasern, Fäden oder der­ gleichen entstehen. Die Schneidkante der fertigen Packung hat kein sauberes Aussehen, was unerwünscht ist. Der ungenaue Schnitt kann auch die Siegelnaht beeinträchtigen bzw. muß wegen des ungenauen Schnittes die Siegelnaht ausreichend breit sein. Dennoch ergibt sich, daß ein nicht unbeträchtlicher Teil der Verpackungen aussortiert werden muß. Sie müssen aufgerissen, und der Verpackungsvorgang muß wiederholt werden.

Der Schneidspalt läßt sich nicht verkleinern, da vermieden werden muß, daß sich das Schneidmesser und das Gegenmesser be­ rühren. Dies würde den Verschleiß erhöhen. Der Schneidspalt ist bedingt durch das notwendige Spiel der Führungen und die unver­ meidbaren Verformungen, beispielsweise unter der Wärmeein­ wirkung oder auch unter der Belastung.

Die Verwendung einer Festhalteeinrichtung, d. h. eines zangen­ artigen Elementes, das vor dem Schneidvorgang die Folien gegen das Widerlager drückt, verbietet sich einerseits wegen des geringen Platzes, der zwischen den Vertiefungen vorhanden ist. Andererseits stellen diese Mittel einen zusätzlichen Aufwand dar, der keinen oder nur einen sehr geringen Erfolg bringt.

Das Problem des exakten Schneidens von Folien, und zwar insbe­ sondere solcher, die vergleichsweise zäh sind und die dazu neigen, an der Schneidkante einen unerwünschten sogenannten Bart, also Fäden und Fasern zu bilden, tritt auch an anderen Stellen auf, nämlich immer dann, wenn das Folienmaterial ver­ gleichsweise dünn und zäh ist. Sprödere Kunststoffe oder solche mit größerer Wandstärke lassen sich demgegenüber wesentlich leichter schneiden.

Schneidvorrichtungen ähnlicher Ausbildung sind beispielsweise auch beschrieben in dem DE-Gbm 77 23 548 und auch in der DE-PS 22 05 233. Die benutzten Schneidmesser können dabei jeweils einteilig oder auch mehrteilig sein. Die Widerlager oder Gegen­ messer sind sinngemäß ausgebildet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvor­ richtung vorzuschlagen, die sicherstellt, daß auch bei un­ günstigen Verhältnissen, also bei zähen, dünnen Kunststoffen ein exakter Schnitt erreicht wird, ohne bzw. mit sehr wenig Faden- oder Faserbildung an der Schneidkante.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe geht die Erfindung aus von der Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung. Erfin­ dungsgemäß wird vorgeschlagen, daß das Widerlager an der der Folie zugewandten Fläche parallel zur Schneidkante des Wider­ lagers und dieser unmittelbar benachbart eine schmale, flache Nut aufweist.

Durch die Erfindung wird eine überraschend einfache und voll­ ständige Lösung der Aufgabe erhalten. Die erfindungsgemäß vorgesehene schmale, flache Nut längs der Schneidkante des Widerlagers hat offenbar zur Folge, daß beim Schneidvorgang der Schneiddruck an der Schneidkante beträchtlich erhöht wird, weil die unmittelbar der Schneidkante benachbarten Flächen des Widerlagers durch die Nut etwas zurücktreten. Diese Flächen stützen die betreffende Folie oder Folien nicht ab, so daß gleichzeitig mit dem Schneidvorgang eine hohe Klemmwirkung an der Schneidkante zustande kommt.

Die Nut, die die Erfindung vorschlägt, ist vorzugsweise derart gestaltet, daß die Nut im Querschnitt in einem Winkel von ca. 45° zur Schneidkante des Widerlagers ausläuft. Bei einem be­ währten Beispiel hat die Nut eine Breite von etwa 1 Millimeter bei einer Tiefe von etwa 0,7 Millimeter. Die Nut kann durch an sich bekannte Mittel eingebracht werden, also beispielsweise durch Schleifen oder auch durch Funkenerosion oder ähnliche Mittel.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß sich die Nut nur längs der geradlinig verlaufende Teile der Schneidkante erstreckt. Es ist gefunden worden, daß im Bereich der Rundungen des Schnittes ohnehin eine wesentlich geringere Neigung zum Ausreißen bzw. zur Fäden- oder Fasernbildung an der Schnittkante entsteht.

Um auch ein Ausfransen oder eine Fadenbildung im Bereich der Rundungen vollständig zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich die Nut auch längs von abgerundet verlaufenden Teilen der Schneidkante erstreckt.

Günstig ist es, wenn das Schneidmesser doppelschneidig ist und beim Schneidvorgang ein Streifen entsteht, den das Schneidmesser zwischen zwei den beiden Schneiden des Schneidmessers zugeordneten Widerlagern nach oben schiebt.

Die Erfindung ist immer dann anwendbar, wenn bei dem Folienschneiden eine Bartbildung auftritt, die ihre Ursache in einem nachgiebigen, zähen Material hat. Die Erfindung kann angewandt werden, wenn nur eine einzige Folie geschnitten werden soll, oder auch wenn mehrere aufeinander liegende Folien zu schneiden sind, wie dies bei den erwähnten Verpackungsmaschinen der Fall ist. Dies gilt vor allem dann, wenn die Folie aus mehreren Schichten besteht.

Insbesondere läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dann verwenden, wenn die mehrschichtige Folie aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen mit unterschiedlicher Zähigkeit besteht, und wenn die Schicht mit der größeren Zähigkeit am Widerlager anliegt.

Bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei bandartig arbeitenden Verpackungsmaschinen, wobei in einer Unterfolie Vertiefungen eingeformt werden, wobei die Vertiefungen mit einer Oberfolie abgedeckt sind und die Oberfolie mit der Unterfolie am Rande der Vertiefungen und zwischen den Vertiefungen verschweißt oder versiegelt ist, und wobei das Widerlager über der Oberfolie angeordnet ist, während das Schneidmesser zwischen den Vertiefungen von unten gegen die verbundenen Folien geführt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung durch eine Schneidvorrichtung bei einer Verpackungsmaschine,

Fig. 2 eine Unteransicht des Widerlagers und

Fig. 3 eine stark vergrößerte Schnittdar­ stellung des wesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Schneid­ vorrichtung.

In der Fig. 1 ist schematisch eine Unterfolie 10 gezeigt, in die Vertiefungen 9 eingeformt sind. Diese Vertiefungen 9 nehmen das Verpackungsgut auf. Nach dem Befüllen mit dem Verpackungs­ gut 11 wird die Oberfolie 12 über die Unterfolie geführt und an den Rändern 16 der Vertiefungen 9 mit der Unterfolie ver­ schweißt. Die bandartig miteinander verbunden Verpackungen bewegen sich schrittweise bzw. taktweise in Richtung des Pfeiles 17 voran.

Für den Schneidvorgang bewegt sich das Schneidmesser 1, das vom Halter 18 getragen ist, in Richtung des Pfeiles 19 von unten nach oben. Beim taktweisen Vorschub ist das Messer 1 abgesenkt, um den Weitertransport nicht zu behindern. Über der Oberfolie 12 ist das aus zwei verbundenen Teilen bestehende Widerlager 3 angeordnet, das ebenfalls von einem Halter 20 getragen ist und in Richtung des Pfeiles 21 angehoben und abgesenkt werden kann.

Aus der Darstellung der Fig. 1 und 2 geht die Ausbildung des Widerlagers 3 hervor. Zwischen den Teilen 22 und 23 des Wider­ lagers 3 bleibt ein Spalt 24 frei, in den beim Schneidvorgang das Schneidmesser 1 eintauchen kann und in den auch die aus­ geschnittenen Streifen eingeschoben werden. Die Konturen der Aussparung 27, denen das Messer 1 angepaßt ist, ergeben Ab­ rundungen an den Ecken der Verpackungen.

Die stark vergrößerte Darstellung nach der Fig. 3 läßt das Zusammenwirken des Schneidmessers 1 mit dem Widerlager 3 und den Folienschichten 4 und 5, die zusammen die Folie 8 bilden, erkennen. Das Widerlager 3 besitzt eine Ausbildung, derart, daß die Begrenzungsfläche 25 mit der Bewegungsrichtung des Schneid­ messers 1 einen spitzen Winkel von etwa 0,5° einschließt. Auf diese Weise entsteht ein Spalt 26, der sich nach oben leicht erweitert und der geeignet ist, die Folienabschnitte aufzu­ nehmen und nach oben abzufördern, so daß diese nicht die nach­ folgenden Schneidvorgänge stören.

Erfindungsgemäß ist in der Fläche 6 des Widerlagers eine Nut 7 vorgesehen, deren Begrenzung in einem Winkel von etwa 45° zur Schneidkante 2 ausläuft.

Das Schneidmesser 1 ist demgegenüber im Bereich der Schneiden 14 bzw. 15 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt versehen.

Es ist aber auch möglich, daß das Schneidmesser 1 im Bereich der Schneiden 14 und 15 zusätzlich einen Hohlschliff aufweist. Dadurch wird das Durchtrennen der Folie erleichtert. Das Ausfransen wird vermieden. Der Hohlschliff kann sowohl an der der Folie zugewandten Fläche als auch an der anderen, an die Schneide 14 bzw. 15 anschließenden Fläche angewandt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nicht nur zum Schneiden von Folien aus Kunststoff oder Pappe, sondern auch zum Schneiden von anderen Verpackungsmaterialien, wie zum Beispiel Papier oder faserverstärkten Pappen, kaschierten Materialien oder Metallfolien, verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch zum Schneiden von mehrlagigen Folien. Diese mehrlagigen Folien zeichnen sich durch unterschiedliche Scherfestigkeiten der einzelnen Lagen aus, was beim herkömmlichen Schneiden der Folie zum Ausfransen führt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Schneiden von Folien, insbesondere zum Abtrennen von Verpackungen aus Kunststoffolien, die bandartig zusammenhängend eine mehrreihig arbeitende Verpackungsmaschine verlassen, mit einem Schneidmesser und einem eine Schneidkante aufweisenden Gegenmesser, das als Widerlager für die Folien dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (3) in der der Folie (8) zugewandten Fläche (6) parallel zur Schneidkante (2) des Widerlagers (3) und dieser unmittelbar benachbart eine schmale, flache Nut (7) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (7) im Querschnitt in einem Winkel von ca. 45° zur Schneidkante (2) des Widerlagers (3) ausläuft.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nut (7) eine Breite von etwa 1 Millimeter aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (7) eine Tiefe von etwa 0,7 Millimeter aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (7) nur längs von geradlinig verlaufenden Teilen der Schneidkante (2) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (7) längs von geradlinig und auch längs von abgerundet verlaufenden Teilen der Schneidkante erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (1) doppelschneidig ist und beim Schneidvorgang ein Streifen entsteht, den das Schneidmesser (1) zwischen zwei den beiden Schneiden (14, 15) des Schneidmessers (1) zugeordneten Widerlagern (3) nach oben schiebt.

8. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Schneiden von Folie (8), die aus mehreren Schichten (4, 5) besteht.

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrschichtige Folie (8) aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen mit unterschiedlicher Zähigkeit besteht, und daß die Schicht (4) mit der größeren Zähigkeit am Widerlager (3) anliegt.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 bei bandartig arbeitenden Verpackungsmaschinen, wobei in einer Unterfolie (10) Vertiefungen (9) eingeformt werden, wobei die Vertiefungen (9) mit einer Oberfolie (12) abgedeckt sind und die Oberfolie (12) mit der Unterfolie (10) am Rande der Vertiefungen (9) und zwischen den Vertiefungen (9) verschweißt oder versiegelt ist, und wobei das Widerlager (3) über der Oberfolie (12) angeordnet ist, während das Schneidmesser (1) zwischen den Vertiefungen (9) von unten gegen die verbundenen Folien (10, 12) geführt wird.